Hvis hvert EU-land skal nå netto-nul på egen hånd, stiger de samlede systemomkostninger kun med omkring 1,4 procent. Til gengæld kræver det større investeringer i vedvarende energi og direkte luftopsamling – og gør et fælleseuropæisk CO₂-transportnetværk til en central brik i fremtidens energisystem.
Bør Europa nå klimaneutralitet som ét integreret system – eller bør hvert land klare det alene?
En ny undersøgelse peger på, at valget har langt mindre betydning, end mange hidtil har antaget.
”Det var en stor overraskelse for os, at forskellen var så lille,” siger Marta Victoria, der arbejder med systemmodellering ved Novo Nordisk Fondens CO₂ Research Center og er lektor ved DTU. ”Vi troede oprindeligt, at det ville være meget dyrt at kræve, at hvert land skulle blive CO₂-neutralt.”
I stedet viser resultaterne, at det kun øger de samlede systemomkostninger med cirka 1,4 procent, hvis hvert land selv skal balancere sin CO₂-udledning – en bemærkelsesværdig lille forskel i lyset af den store politiske ændring.
”Det, vi ser i mange energisystemmodeller, er, at de samlede omkostninger ved dekarbonisering primært afhænger af, hvor meget ren energi man bygger i alt – ikke så meget af, hvor reduktionerne finder sted geografisk.”
Med en detaljeret model af Europas energisystem sammenlignede forskerne to scenarier: ét, hvor Europa opfylder et fælles CO₂-mål, og ét, hvor hvert land skal nå netto-nul selv.
Resultatet var ikke kun en marginal stigning i omkostningerne, men også en forskydning i, hvor centrale teknologier placeres, og hvordan kulstof bevæger sig på tværs af kontinentet – herunder behovet for et omfattende grænseoverskridende CO₂-netværk og øgede investeringer i vedvarende energi og direkte luftopsamling.
Hvorfor klimaneutralitet ender skævt i modellerne
Den Europæiske Union har forpligtet sig til at blive klimaneutral inden 2050. Men selv om målet er fastsat på EU-niveau, træffes de fleste beslutninger om, hvordan det skal nås, stadig nationalt.
Det skaber en grundlæggende spænding i forhold til den måde, mange energisystemmodeller er opbygget på.
”Når modellerne regner på det, ser vi typisk et meget skævt billede,” siger Victoria. ”Nogle regioner står for en stor del af CO₂-fjernelsen, fordi det er lettere for dem – mens andre bidrager langt mindre.”
I store optimeringsmodeller sker reduktion af udledninger og fjernelse af CO₂ dér, hvor det er billigst. Lande med gode vind-, sol- eller biomasseressourcer ender derfor med at løfte en uforholdsmæssigt stor del af opgaven.
”Landene omkring Nordsøen har gode vind- og solressourcer, så det er billigere for dem at producere elektricitet,” forklarer Victoria.
De samme områder er samtidig oplagte steder at fjerne CO₂ – enten fordi vedvarende energi kan drive teknologier, der trækker CO₂ direkte ud af luften, eller fordi biomasse kan kombineres med kulstofopsamling og -lagring.
Til gengæld står mere centrale industrilande ofte med store historiske udledninger fra industri, skibsfart og fossil infrastruktur.
Når økonomisk logik møder politisk virkelighed
I en rent omkostningsoptimeret model på tværs af Europa vil CO₂ derfor blive fjernet dér, hvor det er billigst. Det betyder, at nogle lande kommer til at gøre meget mere end andre.
”Det er svært både at gennemføre og at forsvare politisk,” siger Victoria. ”Vi er forpligtet til at nå klimaneutralitet som EU, men det er de enkelte lande, der fastlægger strategien. Og jeg tror ikke, at nogen lande planlægger at gøre mere end de andre.”
Netop den spænding mellem økonomisk logik og politisk virkelighed blev udgangspunktet for studiet.
”Vi ser en tydelig forskel mellem det økonomisk optimale og den måde, aktører faktisk tænker fremtiden på,” siger Victoria. ”Og så spurgte vi: Hvordan kan man få de to perspektiver til at mødes?”
Hvad sker der, hvis hvert land selv skal nå netto-nul?
I stedet for at spørge, hvilken tilgang der er mest retfærdig, stillede forskerne et mere jordnært spørgsmål: Hvad sker der med Europas energisystem, hvis klimaneutralitet gennemføres land for land i stedet for samlet?
”Vi prøver at forstå, hvordan forskellige teknologier kan sættes sammen for at løse det store puslespil,” siger Victoria.
Til at undersøge det brugte forskerne det open source-baserede modelleringsværktøj PyPSA-Eur, som simulerer det europæiske energisystem i høj detaljeringsgrad og gør det muligt at teste, hvordan forskellige politiske valg former fremtidens energiinfrastruktur.
Puslespillet består i at indfange CO₂ fra fabrikker eller direkte fra luften, transportere den på tværs af grænser, omdanne den til brændstoffer eller materialer – eller lagre den permanent under jorden i geologiske formationer.
En model, der beregner Europas energisystem time for time
Modellen dækker elproduktion, varmesystemer, landtransport, luftfart, skibsfart og industri – og beregner, hvilke teknologier der bør bygges, og hvordan de skal drives time for time i hele Europa.
”Det, vi arbejder med, er en meget stor optimeringsmodel,” forklarer Victoria. ”Vi forsøger at finde den optimale kombination af teknologier, placeret forskellige steder og drevet på forskellige tidspunkter af året.”
Fordi vedvarende energi varierer både over tid og fra sted til sted, kræver modellen detaljerede data fra hele Europa gennem hele året.
”Det er vigtigt, at vi beskriver, hvor god vinden er – ikke kun i Danmark, men på mange forskellige lokationer,” siger hun. ”Systemet ændrer sig fra time til time.”
To politiske valg – ét energisystem
Forskerne sammenlignede derefter to politiske scenarier.
I det ene opererer Europa med én fælles CO₂-begrænsning. I det andet skal hvert land selv opfylde sit netto-nul-mål.
”Det, vi ændrede, var ikke systemets fysik, men den samfundsmæssige ramme,” siger Victoria. ”Hvad nu, hvis vi ikke beder hele kontinentet, men hvert enkelt land om at blive CO₂-neutralt?”
Modellen simulerer derefter, hvordan hele det europæiske energisystem vil fungere – time for time – på tværs af kontinentet.
Hele kulstofkæden
For Victoria var det afgørende at få hele kæden med i modellen.
”Man vil gerne opfange CO₂ dér, hvor man har god adgang til vind- og solenergi – og flytte den til de steder, hvor den kan lagres under jorden.”
På grund af kompleksiteten kører modellen på højtydende computersystemer og oversætter virkelige begrænsninger – fra vejrmønstre til arealtilgængelighed og politiske mål – til matematiske ligninger.
”I sidste ende handler det om at formulere mange fysiske begrænsninger og samfundsmæssige hensyn som matematik,” siger Victoria.
Når disse sammenhænge først er indkodet, kan modellen beregne, hvordan hele systemet udvikler sig under forskellige politiske valg – herunder de samlede omkostninger, investeringer i teknologier og strømme af CO₂ på tværs af landegrænser.
”Modellen giver os mulighed for at undersøge, hvordan hele systemet kan udvikle sig under forskellige politiske valg,” siger Victoria.
Når Europa handler samlet – og når landene går hver for sig
Når Europa behandles som ét samlet system med et fælles CO₂-mål, fordeler modellen reduktioner i udledninger og fjernelse af CO₂ dér, hvor det er billigst.
I praksis betyder det, at nogle lande fjerner mere CO₂, end de selv udleder, mens andre fortsat har restudledninger, som opvejes andre steder i systemet.
Billedet ændrer sig markant, hvis hvert land i stedet skal nå netto-nul på egen hånd. Her skal alle lande selv balancere deres udledninger og deres CO₂-fjernelse.
Forskerne forventede, at det ville blive væsentligt dyrere.
”Det var en stor overraskelse for os, at forskellen var så lille,” siger Victoria. ”Vi troede oprindeligt, at det ville være meget dyrt at kræve, at hvert land skulle blive CO₂-neutralt.”
Hvorfor omkostningerne næsten ikke ændrer sig
På tværs af Europa stiger de samlede systemomkostninger kun med omkring 1,4 procent.
”På europæisk niveau ændrer de samlede omkostninger sig næsten ikke. Men inde i systemet sker der langt større forskydninger, fordi landene ender med at bidrage på forskellige måder til dekarboniseringen.”
Lande, der tidligere kunne læne sig op ad andre til at kompensere for deres udledninger, får markant højere omkostninger, hvis de selv skal fjerne deres CO₂. Omvendt vil lande, der tidligere bar en større del af byrden, opleve lavere omkostninger.
”For lande, der tidligere udledte mere, end de selv opfangede, fordi de regnede med, at andre ville kompensere, kan omkostningerne stige betydeligt,” siger Victoria. ”For eksempel ser vi en stigning på omkring 13 procent for Tyskland.”
Samtidig ændrer politikvalget, hvor og hvordan teknologier bliver taget i brug i Europa.
I stedet for at samle vedvarende energi og CO₂-fjernelse i de mest ressourcestærke områder, bliver teknologierne fordelt bredere ud over kontinentet.
”Man vil opfange CO₂ dér, hvor der er god adgang til vind- og solenergi – og derefter transportere den til steder, hvor den kan lagres under jorden,” siger Victoria.
Med andre ord: I et klimaneutralt Europa er det ikke kun elektricitet, der flyder på tværs af grænser.
”Det er ikke kun elektricitet, der bevæger sig rundt – det gør CO₂ også,” siger hun.
Hvem skal løfte byrden?
Resultatet er vigtigt, fordi det ikke kun handler om økonomi, men også om politik.
Hvis nogle lande har bedre forudsætninger for at fjerne CO₂ – for eksempel på grund af stærke vindressourcer, solenergi eller egnede lagringssteder – kan de ende med at bidrage mere end andre.
”Hvis nogle lande opfanger mere, end de selv udleder, bidrager de også mere til det fælles bedste,” siger Victoria. ”Hvordan skal vi skabe balance i det?”
Studiet peger dermed på en central udfordring for Europas klimapolitik: hvordan byrden skal fordeles mellem lande med meget forskellige ressourcer og industrielle udgangspunkter.
Det, vi stadig ikke ved
Samtidig rejser resultaterne nye spørgsmål.
Hvor robust vil et energisystem baseret på vind og sol være i perioder med lidt vind og sol? Og hvordan kan teknologier til CO₂-fjernelse – som direkte luftopsamling, bioenergi med CCS eller biokul – skaleres i praksis?
Det er afgørende spørgsmål, understreger Victoria, fordi CO₂-fjernelse næsten uundgåeligt vil spille en central rolle i vejen mod klimaneutralitet.
For forskerne handler det derfor ikke kun om at finde det billigste system – men om at give beslutningstagere og teknologiudviklere et realistisk billede af, hvad der faktisk kan lade sig gøre.
